[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和形成垂直結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410445852.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN105225960B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志豪;連萬益;朱熙甯;楊凱杰;藍(lán)文廷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，包括：

提供襯底；

提供位于所述襯底上方的垂直結(jié)構(gòu)，所述垂直結(jié)構(gòu)包括源極、位于所述源極上方的溝道和位于所述溝道上方的漏極；

通過氧化來縮小所述源極、所述溝道和所述漏極；

去除所述源極、所述溝道和所述漏極中的氧化部分；

在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極的頂部和至少一部分側(cè)壁上方形成金屬層；以及

對(duì)所述金屬層進(jìn)行退火以在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極的頂部和側(cè)壁上方形成硅化物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，還包括：

在所述源極上方形成硅化物；

在所述源極上方形成第一層間介電質(zhì)；

在所述溝道上方形成高-k介電層；

在所述高-k介電層上方形成金屬柵極層；

在所述金屬柵極層上方形成第二層間介電質(zhì)；以及

形成蝕刻停止層以覆蓋所述漏極的側(cè)壁的一部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，形成所述蝕刻停止層以覆蓋所述漏極的側(cè)壁的部分還包括：

在所述漏極的側(cè)壁上方形成所述蝕刻停止層；以及

回蝕所述蝕刻停止層以暴露出所述漏極的側(cè)壁的一部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，通過氧化來縮小所述源極、所述溝道和所述漏極還包括：縮小所述源極、所述溝道和所述漏極以具有4納米至10納米的相同寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極的頂部和側(cè)壁上方形成所述金屬層還包括：在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極的側(cè)壁的上部上方形成所述金屬層。

6.一種形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，包括：

提供襯底；

提供具有位于所述襯底上方的源極、溝道和漏極的所述垂直結(jié)構(gòu)；

通過氧化來縮小所述源極和所述溝道；

在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極上方形成金屬層；以及

對(duì)所述金屬層進(jìn)行退火以在所述垂直結(jié)構(gòu)的漏極上方形成硅化物，

其中，通過氧化來縮小所述源極和所述溝道還包括：

在所述垂直結(jié)構(gòu)上方形成第一氧化物層；

在所述第一氧化物層上方形成氮化物層；

在所述氮化物層上方形成第二氧化物層；

對(duì)所述第一氧化物層和第二氧化物層執(zhí)行CMP，并且停止于所述氮化物層的一部分處；

蝕刻所述氮化物層和所述第一氧化物層以暴露出所述漏極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，提供具有位于所述襯底上方的所述源極、所述溝道和所述漏極的所述垂直結(jié)構(gòu)還包括：提供具有位于所述漏極上方且用于保護(hù)所述漏極的頂部的硬掩模的所述垂直結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，通過氧化來縮小所述源極和所述溝道還包括：

形成鄰近于所述漏極的間隔件；

蝕刻所述第一氧化物層以暴露出所述溝道和所述源極；

大幅縮小所述源極和所述溝道而不縮小被所述硬掩模和所述間隔件所覆蓋的所述漏極；

去除所述間隔件；以及

去除所述源極和所述溝道中的氧化部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，還包括：

在所述源極上方形成硅化物；

在所述源極上方形成第一層間介電質(zhì)；

在所述溝道上方形成高-k介電層；

在所述高-k介電層上方形成金屬柵極層；

在所述金屬柵極層上方形成第二層間介電質(zhì)；以及

形成蝕刻停止層以覆蓋所述漏極的側(cè)壁的一部分。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成垂直結(jié)構(gòu)的方法，其中，通過氧化來縮小所述源極和所述溝道還包括：縮小所述源極和所述溝道以具有4納米至10納米的相同寬度。